其光學布局和工作原理如下圖所示：

拉曼光譜提供了一種微尺度下對化學成分的無損、無標記定量研究手段。現(xiàn)有的拉曼光譜儀微型化策略主要存在以下問題：光譜分辨率及光譜范圍不足、高水平傳感器暗噪聲導致的信噪比(SNR)受限、傳感器像素間的量子效率(QE)變化較大、共焦性或深度分層差、激光波長和激光器光功率不穩(wěn)定、激光光學反饋靈敏度高以及功耗高。

近日，丹麥技術大學的科研團隊提出了一種厘米級微型拉曼光譜儀，采用了經濟型非穩(wěn)定激光二極管、密集光學元件和非制冷小型傳感器。其性能可與昂貴、體積龐大的科研級拉曼系統(tǒng)相媲美。該微型拉曼光譜儀具有出色的靈敏度、低功耗、完美的波數(shù)以及強度校準，并在400 ~ 4000 cm?1范圍內利用內置參考基準實現(xiàn)了7 cm?1的分辨率。該微型拉曼光譜儀的高性能和通用性在應用實例中得到了證明，應用實例包括飲品中甲醇的定量測定、人體皮膚的活體拉曼測量、發(fā)酵監(jiān)測、亞微米分辨率的化學拉曼映射、抗癌藥物甲氨蝶呤(MTX)的定量表面增強拉曼光譜(SERS)映射以及體外細菌鑒定等?？梢灶A見，這種微型化策略有望使超緊湊型拉曼光譜儀集成到智能手機和醫(yī)療設備中，從而推動拉曼技術的普及。

下圖為微型拉曼系統(tǒng)的靈敏度和量化性能演示：

審核編輯 黃宇